端帮采场支撑煤柱峰值应力及塑性区宽度确定方法

为了保证边坡安全的同时回收更多的露天矿边帮压煤,首先采用离散元仿真软件模拟再现端帮煤开采全过程,监测并分析采硐群支撑煤柱受力和变形特征;然后构建不同采硐深度下的3种支撑煤柱竖向荷载分布模型,建立端帮采场采硐与围岩力学分析模型。结果表明:沿采硐延深方向,支撑煤柱竖向受力与变形呈现出典型的分段特征;自采硐口向内,随着采硐深度的增加,竖向应力首先呈线性增大,达到峰值后,在采硐末端前、后约3倍采硐宽度范围内骤然减小至坡体初始应力并保持不变;基于采硐施工前、后采场上覆岩体竖向应力恒定原理,得到不同采硐深度下的煤柱峰值应力确定方法;基于极限平衡理论和Mohr-Coulomb强度准则,推导出峰值应力作用下的煤柱单侧塑性区最大宽度估算公式。

大型水轮发电机在各种工况下的端部磁场计算

考虑水轮发电机端部结构的特点 ,计入材料的各向异性和非线性 ,以电路和磁路等效原理导出定子铁芯叠片边段和分瓣压圈的等效电导率及磁导率 .计算了一台 72 .5 MW水轮发电机在各种工况下的端部磁场 ,结果与实测值非常吻合 ,证明了所提出方法的正确性 .计算了李家峡40 0 MW水轮发电机在欠励工况下的端部磁场 ,并与现场进相工况运行时的实测数据对比 ,结果满足工程要求 ,为预测水轮发电机进相能力和充电容量提供了依据 .

煤矿顶板采动破坏高度模拟与实测技术研究

针对工作面开采后顶板采动破坏带探测难题,为了掌握开采引起的顶板岩层裂隙发育高度,确保含水层下煤层安全开采,先采用经验公式预计、FLAC3D数值模拟等方法,对阳城煤矿实际工作面顶板采动裂隙发育高度进行计算和模拟,再运用"钻孔双端封堵测漏装置"进行现场实测,对经验公式预计和数值模拟结果进行验证,并使三者结果进行相互比对。研究表明:(1)顶板采动破坏带发育高度的理论公式预计值为41.3m,数值模拟结果为33.92m,现场实测结果为37.67m;数值模拟结果与现场实测所得结果基本接近,而经验公式预计的结果偏于保守,综合考虑,确定该工作面顶板岩体采动最大破坏高度为37.67m;(2)随着工作面推进,顶板塑性区不断增大,当工作面推进至90m时,顶板岩体裂隙发育高度已经达至上限值33.92m,此后不再增加,塑性区最大高度呈一条与煤层顶部近似平行的直线,且顶板塑性区变化与最大主应力的变化趋势一致;(3)从煤层倾向切面来看,顶板塑性区发育高度形状近似成"马鞍形",这与实际相吻合。综上所述,该煤矿顶板采动破坏高度模拟与实测结果,可指导煤矿安全生产,并为矿井防治水提供重要的科学依据,具有重要的实用价值。

水轮发电机端部各向异性涡流磁场及损耗的有限元分析

针对目前的端部场计算模型一般不包括定子铁心，故在定子铁心边段附近关键区域内的磁密计算值与实测值有较大的误差，不能满足工程要求的问题，首次将水轮发电机端部磁场的求解区域扩展到定子铁心中，建立了将端部与定子铁心边段有效部分结合起来总体考虑的新模型，模型中考虑了定子铁心的各向异性及非线性。导出与模型相应的三维各向异性涡流场边值问题及与之等价的条件变分问题。采用有限元法对ＴＳＳ８５４／９０－４０型水轮发电机的端部磁场进行了实例计算，结果表明：新模型能使端部磁场的计算精度大大提高。另外，对影响水轮发电机端部磁场的某些因素进行了分析，为大型水轮发电机端部结构的改进提供了理论依据。